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CN116817169A - 一种液态储氢罐 - Google Patents

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Abstract

本发明属于储氢技术领域，具体公开一种液态储氢罐。其包括罐体，罐体内设置有液态的储氢物质；以及设置在罐体内的第一催化装置与第二催化装置；其中，第一催化装置中的第一催化剂构造成能够促使储氢物质释放氢气；第二催化装置中的第二催化剂构造成能够促使从储氢物质所释放的氢气与液态储氢物质分离。本装置既能加快储氢物质中氢气的释放/分离，还能提高对氢能源汽车供氢的稳定性和安全性。此外，本装置还具有易于安装、适用范围广等特点。

Description

一种液态储氢罐
技术领域
本发明涉及储氢技术领域，具体地涉及一种液态储氢罐。
背景技术
目前，市面中应用的储气瓶大多数是以高压气态的方式进行储氢。这样，汽车在行驶的过程中车内储氢瓶的压力难以控制，极容易引发严重的安全问题。
由于气态的氢的密度较低，如果直接通过储气瓶进行存储，一方面严重的限制了氢气的储存量，从而难以保障汽车的续航里程；另一方面导致汽车在行驶的过程中供氢不稳定，从而引发安全事故。
现有技术中存在少量的纯固态储氢瓶，虽然采用这种方式能够提升汽车的续航，但是这种储氢瓶的内部结构极其复杂且成本高，在储氢领域的经济性较低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种液态储氢罐，其通过在罐体内增设第一催化装置和第二催化装置的方式对结构进行调整，一方面加快了储氢物质中氢气的释放/分离；另一方面有效地提高了液态储氢罐对氢能源汽车供氢的稳定性和安全性。此外，本发明还具有易于安装、适用范围广等特点。
根据本发明，提供了一种液态储氢罐，包括罐体，所述罐体内设置有液态的储氢物质；以及设置在所述罐体内的第一催化装置与第二催化装置；其中，所述第一催化装置中的第一催化剂构造成能够促使所述储氢物质释放氢气；所述第二催化装置中的第二催化剂构造成能够促使从所述储氢物质所释放的氢气与液态储氢物质分离。
在一个实施例中，所述第一催化装置包括可拆卸地安装在所述罐体的底部的第一容纳仓，所述第一容纳仓上设置有若干个通孔。
在一个实施例中，所述第一催化剂设置在所述第一容纳仓内，所述第一催化剂包括氧化铱催化剂、镍铁有机催化剂中的至少一种。
在一个实施例中，所述第二催化装置包括若干个构造成球体状的第二容纳仓，所述第二容纳仓上设置有若干个通孔。
在一个实施例中，第二催化剂设置在所述第二容纳仓内，所述第二催化剂包括铜基催化剂、锌基催化剂中的至少一种。
在一个实施例中，所述第一催化剂与所述第二催化剂均为固态催化剂。
在一个实施例中，所述第二催化剂的密度小于所述储氢物质的密度，从而使得所述第二催化装置悬浮在所述储氢物质上。
在一个实施例中，所述液态储氢罐包括与所述罐体的内壁连接的绳索，以及设置在所述绳索上的调节器，其中，所述绳索构造成能够依次串接各所述第二容纳仓；所述调节器构造成能够用于调节串接所述绳索上在相邻的所述第二容纳仓之间的距离。。
在一个实施例中，所述液态储氢罐包括若干条与所述罐体的内壁连接的绳索，其中，每条所述绳索均与一个所述第二容纳仓连接。
在一个实施例中，所述液态储氢罐包括设置在所述罐体上的第一接口和第二接口，所述罐体与所述第一接口和所述第二接口之间均设置有密封体，其中，所述第一接口构造成用于将所述液态储氢罐与外部的储氢瓶连接，所述第二接口构造成用于将所述液态储氢罐与车载电池连接。
附图说明
下面将结合附图来对本发明进行详细地描述，在图中：
图1示意性显示了根据本发明的液态储氢罐的结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1示意性显示了根据本发明的液态储氢罐100的结构。如图1所示，根据本发明的液态储氢罐100主要包括罐体10、第一催化装置20以及第二催化装置30。其中，罐体10作为液态储氢罐100的主体结构。优选地，罐体10设置为中空的方体结构。这样，相比传统的瓶状的储氢结构更稳定且极易安装，并且还可以根据使用场景的需求灵活地改变其尺寸的比例。罐体10的内部填充有液态的储氢物质11。第一催化装置20和第二催化装置30均设置在罐体10的内部。具体地说，第一催化装置20固定安装在罐体10的底部。第二催化装置30悬浮在液态的储氢物质11上。其内容在下文中介绍。
根据本发明，如图1所示，第一催化装置20包括第一容纳仓21和第一催化剂22。其中，第一容纳仓21构造成方体结构，并且以可拆卸的方式安装在罐体10的底部。优选地，第一容纳仓21由金属材料或有机高分子材料制成骨架结构。第一催化剂22设置在第一容纳仓21内。根据本发明的一个实施例，第一容纳仓21上设置有若干个通孔。通过这种方式，有利于扩大第一催化剂22与储氢物质11之间的接触面积，从而有效地提高储氢物质11释放氢气的速度。
根据本发明，第二催化装置30包括第二容纳仓31和第二催化剂32。其中，第二容纳仓31设置有若干个且均构造成球状结构。优选地，第二容纳仓31由有机高分子材料制成。第二催化剂32设置在第二容纳仓31内。根据本发明的一个实施例，第二容纳仓31上设置有若干个通孔。通过这种方式，有利于扩大第二催化剂32与储氢物质11之间的接触面积，从而有效地加快从储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质的分离。
根据本发明的一个实施例，第二催化剂32的密度小于储氢物质11的密度，使得第二催化剂32能够悬浮于液态的储氢物质11上，从而带动第二容纳仓31也悬浮在液态的储氢物质11上。这样，在第二容纳仓31中的第二催化剂32的作用下，有效地加快了储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质的分离，从而更容易地满足氢能源汽车对供氢稳定性的要求。
容易理解，罐体10、第一容纳仓21以及第二容纳仓31均具有一定的耐氢脆性。这样，液态储氢罐100在长时间的使用过程中能够有效地保障氢能源汽车的行驶安全。
在本发明的一个实施例中，液态储氢罐100还包括设置在罐体10的内壁上的固定座50以及与固定座50连接的绳索51。其中，绳索51能够依次串接第二容纳仓31，从而对第二容纳仓31的运动路径进行合理的限制。通过这种方式，使得第二容纳仓31能够在液态储氢罐100内有效地分散开，从而增大第二容纳仓31在液态储氢物质上的覆盖面积，进而加快了从储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质的分离，使输入氢能源汽车的氢气量能够趋于稳定，由此解决了氢能源汽车的续航问题。在该实施例中，固定座50至少设置有一个；绳索51至少设置有一条。
在该实施例中，在相邻的第二容纳仓31之间的绳索51上均设置有调节器511。调节器511构造成能够根据使用场景的需求而灵活地改变相邻的第二容纳仓31之间的间距，使第二催化剂32能够在储氢物质11中处于最佳的催化环境，由此提升了液态储氢罐100的经济性。
在本发明的一个未示出的实施例中，液态储氢罐100还包括设置在罐体10的内壁上的若干个固定座50以及与固定座50连接的若干条绳索51。在该实施例中，每条绳索51均固定连接一个第二容纳仓31。通过这种方式，使得第二容纳仓31能够在液态储氢罐100内有效地分散开，从而增大第二容纳仓31在液态储氢物质上的覆盖面积。
在该实施例中，由于一条绳索51只对应于一个第二容纳仓31，使得每个第二容纳仓31都具备独立的运动范围，从而让第二容纳仓31能够在储氢物质11中更加有序的完成催化工作，进而加快了从储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质的分离，使输入氢能源汽车的氢气量能够趋于稳定，由此解决了氢能源汽车的续航问题。
在本发明的一个实施例中，第一催化剂22和第二催化剂32均设置为固态催化剂。通过这种方式，使得第一催化剂22和第二催化剂32能够分别完好地保存在第一容纳仓21和第二容纳仓31内。此外，由于采用固态的结构，从而有效地增大了催化剂与储氢物质11之间的接触面积，进而加快了储氢物质11的释放速度以及从储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质的分离速度。
在本发明的一个实施例中，由于第一催化剂22和第二催化剂32在液态储氢罐100中所产生的作用是不同的。具体地说，第一催化剂22在本发明中所起到的作用是促进储氢物质11释放氢气；第二催化剂32在本发明中所起到的作用是促进从储氢物质11所释放的氢气与液态储氢物质分离。因此，第一催化剂22和第二催化剂32是由不同的材质制作而成的。其中，第一催化剂22包括但不限于氧化铱催化剂、镍铁有机催化剂。第二催化剂32包括但不限于铜基催化剂、锌基催化剂。
在本发明的一个实施例中，液态储氢罐100包括设置在罐体10上的第一接口40和第二接口41。其中，第一接口40设置为氢气的注入口。第二接口41设置为氢气的输出口。在罐体10与第一接口40之间和罐体10第二接口41之间均设置有密封体，从而有效地避免因液态储氢罐100内的氢气泄露而引发的事故。
在本发明的一个实施例中，液态储氢罐100构造成能够通过第一接口40与外部的储氢罐连接，用于向罐体10内注入氢气。液态储氢罐100构造成能够作为氢燃料电池，并且通过第二接口41与氢能源汽车的负极连接。
容易理解，本发明中的第一容纳仓21和第二容纳仓31均可以根据液态储氢罐100的大小和氢能源汽车所需的供氢速度进行适当的调整。
根据本发明的液态储氢罐100，其通过在罐体10内增设第一催化装置20和第二催化装置30的方式对结构进行调整，一方面加快了储氢物质11中氢气的释放/分离；另一方面有效地提高了液态储氢罐100对氢能源汽车供氢的稳定性和安全性。此外，本发明还具有易于安装、适用范围广等特点。
以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本发明的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液态储氢罐(100)，包括：
罐体(10)，所述罐体(10)内设置有液态的储氢物质(11)；以及
设置在所述罐体(10)内的第一催化装置(20)与第二催化装置(30)；
其中，所述第一催化装置(20)中的第一催化剂(22)构造成能够促使所述储氢物质(11)释放氢气；所述第二催化装置(30)中的第二催化剂(32)构造成能够促使从所述储氢物质(11)所释放的氢气与液态储氢物质分离。
2.根据权利要求1所述的液态储氢罐，其特征在于，所述第一催化装置(20)包括可拆卸地安装在所述罐体(10)的底部的第一容纳仓(21)，所述第一容纳仓(21)上设置有若干个通孔。
3.根据权利要求2所述的液态储氢罐，其特征在于，所述第一催化剂(22)设置在所述第一容纳仓(21)内，所述第一催化剂包括氧化铱催化剂、镍铁有机催化剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的液态储氢罐，其特征在于，所述第二催化装置(30)包括若干个构造成球体状的第二容纳仓(31)，所述第二容纳仓(31)上设置有若干个通孔。
5.根据权利要求4所述的液态储氢罐，其特征在于，第二催化剂(32)设置在所述第二容纳仓(31)内，所述第二催化剂包括铜基催化剂、锌基催化剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的液态储氢罐，其特征在于，所述第一催化剂(22)与所述第二催化剂(32)均为固态催化剂。
7.根据权利要求6所述的液态储氢罐，其特征在于，所述第二催化剂(32)的密度小于所述储氢物质(11)的密度，从而使得所述第二催化装置(30)悬浮在所述储氢物质(11)上。
8.根据权利要求7所述的液态储氢罐，其特征在于，所述液态储氢罐(100)包括与所述罐体(10)的内壁连接的绳索(51)，以及设置在所述绳索(51)上的调节器(511)，其中，所述绳索(51)构造成能够依次串接各所述第二容纳仓(31)；所述调节器(511)构造成能够用于调节串接所述绳索(51)上在相邻的所述第二容纳仓(31)之间的距离。
9.根据权利要求7所述的液态储氢罐，其特征在于，所述液态储氢罐(100)包括若干条与所述罐体(10)的内壁连接的绳索(51)，其中，每条所述绳索(51)均与一个所述第二容纳仓(31)连接。
10.根据权利要求9所述的液态储氢罐，其特征在于，所述液态储氢罐(100)包括设置在所述罐体(10)上的第一接口(40)和第二接口(41)，所述罐体(10)与所述第一接口(40)和所述第二接口(41)之间均设置有密封体，
其中，所述第一接口(40)构造成用于将所述液态储氢罐(100)与外部的储氢瓶连接，所述第二接口(41)构造成用于将所述液态储氢罐(100)与车载电池连接。
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